美国科学家揭示大脑记忆中心如何过滤掉无关紧要的细节
想象一下，试着找一家没有地图或GPS的餐厅。你以前去过那里几次。因此，你可能会想出一些与那个地方相连的可靠地标：你经常经过的公园，沿路的加油站，甚至可能是通常驻扎在附近的冰淇淋卡车。你可能不会使用（甚至不会记住）随机的细节，例如头顶上的云是什么样子，或者你上次在那里时碰巧在街上的人。
现在，哥伦比亚扎克曼研究所研究老鼠的科学家发现了大脑如何记住有用细节并丢弃无关紧要细节的新秘密。研究这个问题的研究人员倾向于专注于我们如何过滤我们从世界上收集的感官细节。但12月8日在《自然》杂志上发表的新作品揭示了随着我们记忆的巩固，大脑记忆中心的细胞开始了这个选择的过程。
领导Losonczy实验室工作的博士后研究员Satoshi Terada博士说：“我们的研究表明，这些细胞是大脑在新情况下灵活学习什么重要——什么不重要”的关键。”
更好地了解大脑如何记录这些记忆，可以帮助揭示与记忆有关或影响记忆的疾病，如创伤后应激障碍、癫痫、精神分裂症和阿尔茨海默氏症。
建立联系
新鲜烘焙的布朗尼蛋糕的香味可能会让你想起奶奶的房子。这反映了大脑如何形成联想记忆，将成套细节联系起来。联想记忆对于引导我们获得回报或远离危险至关重要。
哥伦比亚扎克曼研究所首席研究员、医学博士Attila Losonczy说，联想记忆对我们的日常生活至关重要。我们记得在餐厅吃饭等事件，将地点与物品、人员和其他细节联系起来。
癫痫、精神分裂症和阿尔茨海默氏症等疾病可能会扰乱联想记忆。当人们将烟花等无害情况与战场等可怕的记忆联系起来时，创伤后应激障碍也会出错。
关于联想学习如何识别哪些联系足够有用，哪些没有被记住，还有很多未知数。
“如果我想记住餐厅的位置，我不应该找，比如说，我之前在去那里的路上看到的黄色出租车，因为它下次可能不在那里。”Losonczy，也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科医生和外科医生学院的神经科学教授。“我的大脑必须选择并记住可靠的细节。”
可靠与否？
在这项新研究中，科学家调查了小鼠，重点是小鼠的海马体，海马体是大脑中记忆中心的一个海马形状区域。
具体来说，研究员们分析了海马区域CA3，它在编码关联记忆方面发挥着关键作用。Terada说。
在实验中，老鼠走在跑步机上，研究人员可以在那里发出蓝光的闪光和柑橘、香蕉或薄荷的香味。跑步机腰带要么是无特色的织物带，要么是装饰着毛毡或天鹅绒斑块的麻布条，可以为老鼠提供触觉线索。
在一些实验中，在跑步机的特定位置发出光线、气味或触觉提示后，老鼠在可预测的时间内反复获得一口水的奖励。因此，这些线索是值得信赖的信息，表明水即将到来。在其他实验中，在这些感官提示后，奖励被随机给予，使提示不可靠。
CA3成像活动的一个挑战是，它深深地埋在大脑中，很难用传统方法进行检查。Terada开发了一种技术，通过专注于这些细胞中被称为轴突的长线状部分来分析小鼠的CA3脑细胞活动，这些部分延伸到离大脑表面最近的海马体部分CA1并传递信息。
CA3细胞
研究人员发现，CA3轴突在两次实验中都是活跃的，对可靠和不可靠的感官线索都有反应。
然而，当实验后小鼠休息时，当CA3重放记忆以弄清楚哪些记忆应该存储在长期记忆中时，细胞的行为有所不同。CA3轴突在看到可靠线索的小鼠中仍然活跃。相比之下，在内存重放过程中，与不可靠的随机线索相关的CA3轴突被抑制。
“目前大脑如何选择有用的记忆信息的模型侧重于我们在体验世界时有选择地关注的内容。”博士。Losonczy说。我们的发现还表明，海马体具有过滤机制，排除了无关紧要的细节，因为我们的经验后来被转移到了长期存储中。
为什么大脑的记忆中心对这些感官提示做出反应，即使它们看起来无关紧要？虽然这些细节可能看起来不会立即有用，但它们以后可能会有用。
海马体不仅仅适应并忽视了显然无关紧要的刺激。Losonczy说。“现在似乎不重要的事情以后可能会变得有意义。因此，海马体有能力迅速将明显无用的感官刺激与效用联系起来。海马体是一种适应性、快速学习的机器。”
未来，科学家旨在绘制小鼠大脑用于过滤明显有用和无用信息以获得长期记忆的特定细胞组图。这项研究最终可以帮助揭示人类疾病影响记忆的方式。
“在这条路上，我们可以识别联想记忆背后的大脑回路和分子机制，这可以帮助我们达成治疗的目标。”Losonczy说。
新闻来源：https://zuckermaninstitute.columbia.edu/new-findings-reveal-how-brain-s-memory-center-filters-out-unimportant-details
撰稿：Amy国王
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